Wer sich für Physik interessiert, sollte sich sicherlich auch einmal über grundlegende Fragen Gedanken machen: Gibt es in der Physik Annahmen, die selbst nicht bewiesen werden können? Ist die Physik nur eine Möglichkeit zur Welterklärung unter vielen? Könnte man versuchen, die Welt auf ganz andere Weise zu verstehen?

1901 fanden Taucher vor der griechischen Insel Antikythera eine 2000 Jahre alte Maschine, deren genauen Zweck man erst mit hochauflösender Röntgen-Tomographie 2006 klären konnte: Als Rechenwerk, dass Sonnen- und Mondfinsternisse mit einer Vielzahl hochpräziser Zahnräder und Bauteile äußerst genau vorhersagen konnte. Andy Carol hat diesen Mechanismus in LEGO nachgebaut (mit mehr Zahnrädern):

Nachdem man entdeckt hatte, dass Licht sowohl Wellen- wie auch Teilchen-Aspekte vereint, postulierte Louis de Broglie, dass andersherum auch das, was bislang nur als Teilchen bekannt war, als Welle agieren sollte. Und tatsächlich konnte man auch mit Elektronen, Atomen und sogar Fullerenen Interferenzmuster wie beim Licht messen. Aber auch die andere Richtung gilt: Experimente die…

Wie wir gesehen haben, gibt es ein Wechselspiel zwischen Energie und Entropie: Bei extrem niedrigen Temperaturen (am absoluten Nullpunkt) gewinnt immer die Energie und jedes System befindet sich im Energieminimum, also in dem Zustand mit der kleinstmöglichen Energie. Deshalb gefriert Wasser irgendwann zu Eis (weil im Eiskristall die Moleküle stärker gebunden sind und deshalb weniger…

Mit Wellen kann man tolle Dinge anstellen: Hat man ein Medium das man untersuchen möchte, ohne es zu zerstören, dann schickt man an einem Ende eine Welle hinein und schaut wie und wo sie herauskommt. Den Untergrund kann man z.B. mit Seismik oder Radar von der Oberfläche aus untersuchen: Gibt es Hindernisse im Untergrund, z.B.…

Die Entropie ist verantwortlich für viele alltägliche Phänomene: Die Elastizität von Gummi, das Schmelzen von Eis oder das Verhalten von Metalllegierungen sind nur ein paar Beispiele. Wie kann eine Größe, die letztlich nur Möglichkeiten abzählt, solche Phänomene bewirken?

Die Unschärferelation wird ja immer gern in Diskussionen über Physik oder Philosophie oder die Natur der Wirklichkeit angeführt, mit so Sätzen wie “Nach der Unschärferelation kann man ohnehin nicht alles wissen” oder “Jede Messung beeinflusst das Ergebnis”. Meist ist das Verständnis der Unschärferelation dabei auch ziemlich unscharf… In diesem Teil der Quantenmechanikserie will ich an…

Die zeitabhängige Schrödingergleichung ist das Herzstück der Quantenmechanik. Nachdem wir im letzten Teil dieser Serie schon ein paar beispielhafte Lösungen der zeitabhängigen Schrödingergleichung gesehen haben, sind wir nun endlich so weit, dass wir die Gleichung selbst verstehen können.

Wie bekommt man eigentlich Forschungsgelder? Wer bestimmt, welche Forschung wie finanziert wird? Die Forschungslandschaft ist natürlich ziemlich kompliziert, aber ich will versuchen, hier beispielhaft an der Forschungsförderung der DFG zu erläutern, was ihr tun müsst, um an Forschungsgelder zu kommen.

Im ersten Teil dieser kleinen Reihe haben wir die fundamentale Gleichung der Quantenmechanik hingeschrieben. Hier wollen wir die Gleichung (grafisch) lösen – dabei werden wir sehen, warum die Schrödingergleichung dafür sorgt, dass die Energie (zumindest manchmal) quantisiert ist.